JP5474051B2 - 被加工物の旋削、ターンブローチ加工、または外側フライス加工用の工具 - Google Patents

Description

本発明は、切削中に長手方向軸線を中心として回転する被加工物の旋削、ターンブローチ加工、または外側フライス加工用の工具であって、カセットが外周部に配置されたディスク状の工具キャリヤーを含む工具に関する。それらカセットは、切削インサートがそれぞれ取り付けられ、かつ機械のスピンドルに直接または機械のスピンドルにアダプタを介して間接的に取り外し可能に固定される、環状または部分的に環状またはセグメント状のキャリヤーに固定されている。そのような工具は、独国特許出願第１０ ２００７ ０１３ １５３．６号明細書に記載されている。

さらに、切削インサートの軸方向および／または半径方向の調整性を可能とする設定装置を有する工具が従来技術から知られている。これに関して、例えば、独国特許出願公開第１０ ２００６ ０２４ ８８０Ａ１号明細書を参照されたい。この特許では、断面が少なくとも実質的にＬ字状の外形を有する設定装置は、両足部で好ましくはほぼ平行六面体形状の切削インサートを支え、かつネジ切りネジを介して半径方向にまたは軸方向に可動である一方、切削インサートをそれに沿って支持する。

原理上は工具上、特にフライス上に交換可能なカセットを使用することも公知であり、この場合、カセットはいずれの場合も、締付けネジを介して固定された個々の切削インサートを有する。

独国特許出願第１０ ２００７ ０１３ １５３．６号明細書に記載されかつ冒頭で述べた装置には、切削インサートの位置を調節できないという欠点がある。

本発明の目的は、カセットに配置された切削インサートを半径方向におよび能動的な切れ刃の傾斜角度に対して調節可能にするように、冒頭で述べた工具を開発することにある。

この目的は、請求項１に記載の工具によって達成できる。

本発明によれば、カセットは、切削インサートをインサート座に固定するための支え面として座面と、２つの側面とを有するインサート座を有する。カセットを、調節体を介して半径方向に設定し、かつクランプ体を介して所望の設定に固定でき、かつ、カセットは、切削インサート用の座面に平行に、対向する溝壁を有するスロット様溝も有し、それら溝壁間の距離および互いに対するそれらの傾斜を、座面の角度位置を変更できるように調節ネジによって設定できる。座面の角度位置のこの変更を介して、切削インサート、および特に能動的な切れ刃の角度位置を同時に調節する。本発明による工具をクランクシャフトのフライス加工に使用して、切削インサートの設定を介してジャストサイズの円筒度またはわずかに凸状側面外形のいずれかを作製できる。

本発明による工具の好ましい実施形態を従属請求項で説明する。

それゆえ、ネジインサート用の座面の角度位置を、調節前に配置される同じ半径方向の平面において能動的な切れ刃をある角度だけ旋回させることができるように、好ましくは調節できる。換言すると、切れ刃の「反り」をこの設定手段によって調節する。

切削インサートがディスク状の工具の外周部の中心に配置されるならば、上述の角度調整性に加えて半径方向の設定のみがもたらされる。他方で、切削インサートを接線方向に固定するが、側フライスまたはターンターンブローチ加工工具の横方向に右側または左側に、軸方向調節手段を好ましくは追加的に設ける。この場合、原理上、従来技術で公知の解決法を用いる必要があり得る。概して、これは、変位可能に配置されかつ位置に依存して異なる軸方向の設定を可能にする調節用くさびである。

くさび状の面を有するそのような調節体はまた、好ましくはカセットの半径方向の設定に対応して使用される。調節用くさびの変位性を、好ましくは二条ネジである調節ネジを介して確実にする。

特定の実施形態では、溝壁間の距離および溝壁の傾斜を調節するために、カセットは、溝壁に対して垂直に配置されてそれらを貫通する穴を有し、その穴に二条ネジを配置し、前記二条ネジの一端は、好ましくはカセットの同軸上に配置された穴に取り外し可能に固定される無頭ネジの端面によって形成されたストッパに当接する。無頭ネジによって確実に、別の構成によれば、キャプスタンネジとして設計されかつ横方向にアクセス可能な凹部を介して操作できる調節ネジは、位置が可変であるストッパを得る。

キャプスタンネジは、カセットの適所にねじ込まれたままであり、前記溝の両側に延在するネジ穴にある。いずれかの溝が、二条ネジとして設計されたキャプスタンネジを操作することによって広げられるかまたはその距離が低減される。カセットに延在する大きな穴の適所にねじ込まれた無頭ネジは、このネジ操作中に取り外す必要はない。

特定の実施形態によれば、工具は、インサート座を除いて、少なくともほぼ平行六面体形状のカセットを有し、第１の調節体は、半径方向の設定のためにカセットの基面に当接し、存在する場合には、第２の調節体は、軸方向の設定のためにカセットの側面に当接し、およびクランプ体は、カセットを固定するためにカセットの別の側面に当接する。そのようなカセットの構成を、接線方向に適所にクランプされかつ工具の外周部に横方向に左側または右側に配置される切削インサートに使用する。

工具は好ましくは、接線方向に適所にクランプされる切削インサートが横方向に左側、横方向に右側および中心に交互の順序で配置されるディスク状の工具キャリヤーからなる。この工具は溝底および溝底の左右の横方向チークを同時に機械加工する。

しかしながら、インサート座を好適に設計することにより、上述のカセットを、半径方向に適所にクランプされた切削インサートの保持にも使用することができる。

本発明による工具の例示的な実施形態を図面に示す。

３つの異なるカセットを有する工具セグメントの斜視図を示す。 切削インサートが横方向に配置されたカセットの詳細な図を示す。 切削インサートが横方向に配置されたカセットの別の詳細な図を示す。 図２ａ、ｂによる実施形態の分解図を示す。 図２ａ、ｂによる実施形態の別の分解図を示す。

図１に、下部領域にスロット様の開放凹部２９を有するセグメント状のキャリヤー１１を示し、前記凹部２９の終端部は見えず（ｅｎｄｉｎｇ ｂｌｉｎｄ）、凹部２９は、その終端部にネジシャンク用の停止点を設けている。クランプ用くさびが、スピンドル（図示せず）上のこのセグメント状のキャリヤー１１に軸方向のクランプをもたらす。複数のセグメント１１を並べて好適なクランプ片に固定することができ、それゆえ、既存のスピンドルの周りで完全なリングを形成するように固定する。複数のセグメント１１の代わりに、一体形の環状体をスピンドルに固定することもできる。切削インサートを個々のカセットの外周部に配置する。この場合、前記切削インサートは接線方向に適所にクランプされている。図１では、切削インサート１２を横方向に左側に固定し、切削インサート１３を横方向に右側に固定し、および切削インサート１４をセグメントの外周部１５の中心に固定する。そのような実施形態は、独国特許出願第１０ ２００７ ０１３ １５３．６号明細書で詳細に説明されている。切削インサート１２および１３を半径方向および軸方向の双方にならびに切れ刃の傾斜すなわち「反り」に対して、調節することができる一方、切削インサート１４において軸方向の調節手段を省略できる。

図２ａおよび図２ｂからならびに図３ａおよび図３ｂから詳細に分かるように、切削インサート１３をカセット２０のインサート座に締付けネジによって固定し、カセット２０は、座面２１ならびに２つの側面２２および２３を有するインサート座を有する。切削インサート１３を皿頭締付けネジ１６によって固定する。皿頭締付けネジ１６のシャンクが切削インサート１３の中心穴を貫通し、かつネジ穴２４にねじ込まれている（図３ａ、図３ｂ参照）。切削インサートを接線方向に適所にクランプし、かつ切削インサートは、凸状に湾曲して外側に向かって伸びている切れ刃１７を有する。切削インサート１２を、対応して適合されたカセットの適所にクランプし、そのカセットは、上述のカセット２０と比べて鏡面対称に構成されるが、そうでなければ同一の構成とする。

切削インサート１４を、カセットの適所にねじ込み、カセットの幅を、図３ｂによる図の支え面２３をさらに左側に配置できるような大きさに選択する。全てのカセットを、クランプ体１８を使用して均一に固定し、クランプ体１８は、二条ネジ１９を介して操作され得る。クランプ体１８の下端部は角度を付けられており、選択された鈍角は、対応するカセットの角度のある外形と同一である。

二条ネジ２６によって変位し得る調節体２５はカセット２０を軸方向に調節する働きをする。この調節体はくさび面２５１を有し、それが長手方向に変位することによって、カセットそれゆえ切削インサート１３を軸方向に動かすことができる。くさび面２７１を有する調節体２７は半径方向に調節する働きをし、前記調節体２７は、二条ネジ２８によって変位可能である。カセット２０それゆえ切削インサート１３をくさび面２７１によって半径方向に変位できる。カセットまたは切削インサートを軸方向および半径方向に調節するための調節体は、原理上は従来技術により公知であり、異なる種類の調節体を使用することも可能である。カセット２０はほぼ平行六面体形状の設計のものであり、特に図３ｂから分かるように、クランプ体２０を通ってその後壁３１近くまで相対的に広がるスロット様溝３０を有する。溝３０を広げることによって、溝３０の上側にある部分２０１を矢印３２の方向にほぼ動かし、それにより、切れ刃１７を角度αだけ対応して傾斜させる（かなり大げさに示す）。このようにして、切削インサートまたは切れ刃の反りの微調節を行うことができる。部分２０１および２０２において既存の穴に係合する二条ネジが、間隙幅用の調節要素の機能を果たす。この二条ネジをキャプスタンネジ３３として設計し、その頭部は、無頭ネジ３４に固定した状態で載置される。キャプスタンネジの穴に挿し込まれるソケットレンチ３５および３６を図３ａに説明のためにのみ示す。キャプスタンネジまたはその頭部は固定された状態で無頭ネジ３４の端面に当接し、無頭ネジ３４は、カセットまたは部分２０２の穴にねじ込まれる。キャプスタンネジを操作することが、カセットの横方向にアクセス可能な凹部３７を介して可能である（図３ａ参照）。

切削インサート１２または１３の軸方向の調節、半径方向の調節および角度の調節のために、工具を組み立てるときに、まずネジ１９を、クランプ体１８を解放するように操作する必要がある。その後、六角レンチを介して調節ネジ２６および２８を操作でき、それにより、切削インサートを軸方向におよび半径方向に変位させることができる。さらに、切れ刃の反り、すなわちその角度位置を、いずれかの所望の角度だけキャプスタンネジ３３を回転させることによって設定できる。当然ながら、この設定手段は、カセットの変形性に従って溝の距離を限られた範囲内でしか変更できないため、選択されたスロット配置によって制限される。切削インサートまたは切れ刃の選択された設定後、切削インサートを、ネジ１９を締め付けることによってクランプ体１８を介してしっかりと固定する。外周部１５に接線方向に中心に配置される切削インサート１４は、軸方向の調節を必要とせず、そのため、実質的に線形に延びる切れ刃を有する、そこにある切削インサート１４を、半径方向にのみおよび切れ刃の角度位置に対して調節できる。

好ましい実施形態では、切削インサート１２、１３、１４の配置を、ディスク状の切削体の周囲全体に同じ順序で繰り返す。

１１ セグメント状のキャリヤー
１２、１３、１４ 切削インサート
１５ キャリヤー１１の外周部
１６ 締付けネジ
１７ 切れ刃
１８ クランプ体
１９ 二条ネジ
２０ カセット
２０１、２０２ カセットの上部および下部
２１ インサート座の座面
２２、２３ インサート座の側面
２４ ネジ穴
２５ 軸方向設定用の調節体
２５１ くさび面
２６ 二条ネジ
２７ 半径方向設定用の調節体
２７１ くさび面
２８ 二条ネジ
２９ スロット様の凹部
３０ カセット２０のスロット様溝
３１ カセット後壁
３２ 矢印
３３ キャプスタンネジ
３４ 無頭ネジ
３５、３６ ソケットレンチ
３７ 横方向の凹部

Claims (8)

1. 被加工物の旋削、ターンブローチ加工、または外側フライス加工用の工具であって、
   セグメント状のキャリヤー（１１）と、
   クランプ体（１８）によって前記セグメント状のキャリヤー（１１）の外周部（１５）に固定されるように構成されたカセット（２０）と、を備え、
   前記カセット（２０）は、
   前記カセット（２０）に装着される切削インサート（１２、１３、１４）が当接する座面（２１）と２つの側面（２２、２３）を有するとともに、
   前記カセット２０の半径方向の位置を選択的に調節するために、第２の調節ねじ（２８）によって変位可能とされた第１の調節体（２７）を有し、
   前記座面（２１）と平行であるとともに、互いにある距離およびある角度を以て対向する溝壁を有するスロット様溝（３０）を有し、
   かつ、調節ねじ（３３）を少なくとも部分的に受け入れるために、前記溝壁に対して直角に設けられているねじ孔を有し、
   前記スロット様溝（３０）の前記対向する溝壁の距離と角度とが前記調節ねじ（３３）によって選択的に調節され、これによってカセット（２０）の前記座面（２１）と切削インサート（１２、１３、１４）の能動的な切れ刃との角度位置が選択的に調整される
   工具
2. カセット（２０）が、前記カセット（２０）の軸方向の位置を調節するために第１の調節ねじ（２６）によって変位可能とされた第２の調節体（２５）を有する請求項１に記載の工具。
3. 前記第１および第２の調節ねじ（２６、２８）が二条ねじを有する請求項２に記載の工具。
4. 前記第２の調節体（２５）は、前記カセット（２０）の側面と係合するくさび状の面を有する請求項２に記載の工具。
5. 前記第１の調節体（２７）は、前記カセット（２０）の底面に係合するくさび状の面を有する請求項２に記載の工具。
6. 前記調節ねじ（３３）は、無頭ねじ（３４）の端面によって形成された線によって一端が支持される二条ねじのキャプスタンねじを有する請求項１に記載の工具。
7. 前記カセット（２０）は、前記調節ねじ（３３）にアクセスするための横方向の凹陥部（３７）を有する請求項６に記載の工具。
8. 前記セグメント状のキャリヤー（１１）の外周部（１５）に固定された複数のカセット（２０）を有し、夫々のカセット（２０）には切削インサート（１２、１３、１４）が装着され、切削インサート（１２、１３、１４）は、前記セグメント状キャリヤー（１１）の外周部（１５）に、横方向左側、横方向右側、および横方向中央に交互の順序で配置されている請求項１に記載の工具。

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